异山梨醇改性PCT耐热共聚酯的合成及性能研究

为了改善聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯(PCT)的加工性能和提高其耐热性,将生物基异山梨醇(ISB)作为第三单体,采用直接酯化熔融缩聚合成了一系列不同ISB含量的聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇共异山梨醇酯(PICT),采用核磁共振氢谱(1 H-NMR)分析了PICT共聚酯的分子结构,同时采用差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)及广角X射线衍射(WAXD)对PICT共聚酯的热学性能和结晶性能进行表征。结果表明:随着ISB共聚比例逐渐增加,PICT共聚酯的特性黏数逐渐降低;当ISB共聚摩尔分数增加到23.2%时,PICT共聚酯的玻璃化转变温度上升到110.8℃,且熔融温度下降到243.9℃;随着ISB共聚比例逐渐增加,PICT共聚酯的结晶度呈逐渐降低的趋势;PICT共聚酯的初始热分解温度均高于405℃,具有良好的热降解性能。

连续原位聚合黑色PET的结晶行为研究

采用差示扫描量热法研究了连续聚合装置生产的原位聚合黑色聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的等温结晶与非等温结晶行为。结果表明:在结晶过程中,原位聚合黑色PET中着色剂炭黑起到异相成核剂作用,使其结晶成核速率较PET提高,同时炭黑与PET分子链间的强相互作用会束缚PET分子链段的运动,导致原位聚合黑色PET结晶晶体生长受限;在等温结晶温度小于等于220℃的条件下,原位聚合黑色PET的结晶速率高于PET,但当等温结晶温度升高至224℃时,炭黑质量分数为3%的原位聚合黑色PET的结晶速率低于PET,与炭黑质量分数为2%的原位聚合黑色PET相比,炭黑质量分数为3%的原位聚合黑色PET结晶速率减小、晶体生长维数增大;在非等温结晶过程中,随着炭黑含量的增加,原位聚合黑色PET的结晶速率和结晶活化能绝对值均逐渐增大。

基于生物基异山梨醇的高耐热共聚酯的合成与表征

采用直接酯化工艺制备了生物基异山梨醇(ISB)与间苯二甲酸(IPA)协同共聚改性的聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯(PICTA),研究了当IPA单元含量为15 mol%时,ISB结构单元含量对PICTA共聚酯性能的影响,目的是开发出无定形高耐热共聚酯。采用采用核磁共振氢谱(^(1)H-NMR)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)与热重分析仪(TGA)表征了PICTA共聚酯的分子结构、热性能、结晶性能与热降解性能。研究结果表明:ISB结构单元含量每增加1 mol%,PICTA共聚酯的玻璃化转变温度线性增加约0.8℃。当ISB结构单元含量升高至25.4 mol%,经过180℃高温退火10 h的PICTA共聚酯样品趋近于无定形状态,这说明ISB共聚单元的引入可显著抑制PICTA共聚酯的结晶能力。此外,TGA研究结果表明,PICTA共聚酯具有良好的热稳定性,初始热分解温度高于405℃,但ISB共聚单元的存在并不会改变共聚酯的热分解机理。